(Fr.: ondes de gravitation; Du.: Gravitationswelle; Eng.: gravitational waves), een periodieke wijziging van de geodetische lijnen.
Volgens de relativiteitstheorie van A. Einstein kan aan de beweging van een massa onder invloed van de gravitatiekrachten veroorzaakt door de aanwezigheid van andere massa’s een meetkundige betekenis gegeven worden. De massa’s veroorzaken een gravitatieveld, dat kan worden geïnterpreteerd als een wijziging van de meetkundige eigenschappen van de ruimte. De massa’s veroorzaken nl. een kromming van de ruimte; een lichtstraal, een vrij vallend lichaam, volgen een geodetische lijn, een lijn waarlangs de afstand tussen twee punten minimaal is; in een gekromde ruimte is dit geen rechte lijn. Indien nu een massaverdeling in de tijd periodiek verandert (zoals bij een roterende dubbelster), zal hierdoor ook een periodieke verandering in de ruimtekromming ontstaan, d.w.z. een periodieke wijziging van de geodetische lijnen. De onderlinge afstand tussen twee geodetische lijnen kan dus hierdoor periodiek veranderen; dientengevolge zal dan ook de onderlinge afstand tussen twee vrije massa’s, die elk een geodetische lijn beschrijven, periodisch veranderen.
Om gravitatiegolven te detecteren zal men dus bijv. twee massa’s, volkomen vrij van elke uitwendige invloed (o.a. van variërende elektromagnetische velden), moeten opstellen en periodieke veranderingen in hun afstand moeten nagaan. In de praktijk neemt men meestal een metalen cilinder; de periodieke verandering in de afstand tussen de uiteinden van de cilinder wekt spanningen op in het metaal, die men detecteert. Deze afstandveranderingen zijn echter voor alle bekende astronomische bronnen van gravitatiegolven dermate klein (ca. 10 Pm = 10−15 m voor een staaf van een paar meter lengte), dat hun aanwezigheid slechts via een resonantieverschijnsel kan waargenomen worden. Een metalen cilinder bezit welbepaalde eigenfrequenties voor elastische (longitudinale) trillingen; komt één van deze frequenties overeen met de frequentie van de gravitatiegolven, dan zal deze trilling aangeslagen worden en leiden tot een detecteerbaar signaal. Indien bovendien de gravitatiegolven uit een object in het heelal komen zal het effect zich slechts voordoen indien de as van de cilinder zich loodrecht ten opzichte van de richting van de bron bevindt, d.w.z. voor een bron die constant straalt zal men het fenomeen waarnemen met een periodiciteit van 23 h 56 min 4 s (de duur van een aardomwenteling); bovendien zal een andere, gelijksoortige cilinder, op een ander punt op aarde geplaatst, een analoge respons kennen die streng in de tijd gecorreleerd is met de eerste.
De mogelijkheid van gravitatiegolven werd door Einstein zelf vermeld, doch de door de astronomie in die tijd gekende bronnen (planetensystemen, dubbelsterren) brengen een op de aarde niet-detecteerbaar signaal voort. Sinds men echter veel massievere objecten kent of vermoedt (neutronsterren, ‘zwarte gaten’), wordt intensief naar dergelijke straling gezocht, vooral door J. Weber die zijn waarnemingsmethode sinds 1967 steeds meer heeft verfijnd. Ook andere laboratoria proberen gravitatiegolven uit het heelal waar te nemen. Tot op heden is echter een dergelijk, door allen erkend signaal, nog niet uit het heelal waargenomen. Voorts zie Relativiteitstheorie.